在迈向“双碳”目标的征程中,中国可控核聚变研究正以多技术路线并行的创新模式,书写着清洁能源领域的突破篇章。近日,央视《东方时空》栏目聚焦这一国家战略科技领域,通过专题报道展现了中国在“人造太阳”领域的全产业链布局与多元技术探索成果。
实验室里的温度纪录不断被刷新:全超导托卡马克装置“东方超环”实现1亿摄氏度等离子体持续运行1066秒;“中国环流三号”突破双亿度运行;新奥集团研发的“玄龙50U”装置更是在全球率先完成百万安培氢硼等离子体放电,并创下秒级1.2特斯拉磁场强度的球形环装置纪录。这些突破背后,是覆盖原材料生产、装置设计、科研运营的完整产业链支撑——从高温超导材料企业到科研院所,数百家机构正在协同攻克“人造太阳”的技术难关。
在技术路线选择上,中国科研力量呈现出“双轨并行”的鲜明特征。以中科院、中核集团为代表的“国家队”延续经典氘氚路线,通过精密控制手段将氢同位素聚变反应转化为可控能源。这条始于氢弹技术的路径,经过数十年技术迭代,已形成完整的工程化方案。而新奥集团则开辟了氢硼聚变新赛道,其核心优势在于燃料普适性与发电效率:氢元素取自水,硼资源广泛存在,聚变产物氦可直接用于发电,理论效率超过90%。
“氢硼路线面临的核心挑战是等离子体加热。”新奥能源研究院院长刘敏胜解释道,团队采用“阶梯式加热”方案:通过变压器原理实现百万度级预热,利用微波技术提升至亿度级,最终借助高能粒子束将温度推至十亿度量级。这种分阶段加热策略,有效解决了单一技术路径的能量瓶颈问题。
技术突破的背后是装备制造的跨越式发展。“玄龙50U”装置的微波加热系统、真空室、超导磁体等核心部件实现100%国产化,标志着中国已掌握球形环装置的关键技术。该装置2025年5月创下的磁场强度纪录,较国际同类设备提升20%以上,为氢硼聚变所需的高温高密度环境提供了硬件保障。
全球化的人才网络与科研合作体系,成为推动技术升级的重要引擎。作为“国际科技合作基地”,新奥集团构建了由四大洲11国70余家机构组成的创新联合体,合作领域涵盖理论物理、程序开发、部件设计等全链条环节。这种开放创新模式,不仅加速了技术迭代,更培养出一支国际化、多学科的研发梯队,为可控核聚变商业化储备了核心人才。